【正文】 產(chǎn)工藝流程圖 工藝流程說 明 工藝流程說明 沖洗廢水經(jīng)過一道格柵渠后自流進(jìn)入集污池，污水與鮮糞一起進(jìn)入調(diào)配池，在漿式攪拌機(jī)的作用下，糞水混合均勻，糞污經(jīng)過折流沉砂渠，沉去部分砂質(zhì)，自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在攪拌機(jī)的攪拌下混合均勻，原料由切割泵泵入 CSTR 厭氧反應(yīng)罐，原料在 CSTR 厭氧反應(yīng)罐內(nèi)在厭氧菌的作用下厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣進(jìn)入獨(dú)立氣柜，經(jīng)過脫水、脫硫，阻火器后用于戶用及發(fā)電。 CSTR 厭氧反應(yīng)罐出來的沼渣和沼液流入沼渣沼液濃縮池經(jīng)固液分離后，沼渣作為固體有機(jī)肥料出售，沼液存于污水 集水調(diào)節(jié)池 糞便 沼氣池 固液分離 有機(jī)肥料 沼渣 氣體凈化 貯氣柜 發(fā)電、供戶 沉淀池 貯存池 農(nóng)田 沼氣 沼液 余熱利用 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 35 沼液池也用來灌溉農(nóng)田。 本項(xiàng)目存欄黑豬 10550頭、年出欄黑豬 10000 頭，采用干清糞工藝，日產(chǎn)鮮豬糞 19噸，收集污水約 25噸。 污水沉淀與收集 沖洗廢水等污水經(jīng)過一道格柵渠后自流進(jìn)入集污池沉淀收集，而后污水會(huì)與鮮糞一起進(jìn)入調(diào)配池。 目前比較先進(jìn)的厭氧消化工藝主要有 USR、 UASB、 CSTR、 HCPF、IC、 PFR、 AF等幾種類型。 USR、 CSTR、 PFR、 HCPF 一般適合能源生態(tài)型，適用于處理高懸浮、高濃度固體廢棄物。本工藝采用 CSTR 厭氧消化工藝。 厭氧反應(yīng)后的料液經(jīng)固液分離后產(chǎn)生的沼渣 制成固體有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥，分離產(chǎn)生的沼液部分回流使用，多余的沼液流入沼液儲(chǔ)存池，作為灌溉肥源供周邊田地灌溉使用。沼液綜合利用設(shè)施主要內(nèi)容包括管道輸送設(shè)備、田間貯存池等。項(xiàng)目產(chǎn)生的沼液作為液肥灌溉項(xiàng)目區(qū)附近的青貯飼料地。為符合植物灌溉、施肥的周期性，保證每天生產(chǎn)的沼液全部施用于青貯飼料地，需要設(shè)置一定容積貯液池來調(diào)整灌溉及用肥的周期性。貯液池主要功能是貯存沼液?？紤]冬季不灌溉，貯液池容積按貯存 3個(gè)月的沼液來設(shè)計(jì)。 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 36 厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生的沼氣進(jìn)入獨(dú)立柔性膜氣柜，經(jīng)過脫水、脫硫，阻火器后用于 戶用及發(fā)電。之所以選擇獨(dú)立柔性膜氣柜，是結(jié)合內(nèi)蒙的氣候條件（冬日比較寒冷）和氣柜的性能和價(jià)格等多方面因素優(yōu)先選擇的。 1． 糞污收集量計(jì)算 本項(xiàng)目存欄黑豬 10550 頭、年出欄黑豬 10000 頭，日產(chǎn)鮮豬糞 19噸，收集污水約 25噸。 豬糞干物質(zhì)濃度按 18%計(jì)算，則干物質(zhì)（ TS）日總量為 噸。 2． 沼氣池容積計(jì)算 沼氣池需調(diào)配成干物質(zhì)含量（ TS）為 8%的糞污水料液，根據(jù)日糞污干物質(zhì)產(chǎn)量和水力滯留期（ 12天），需要沼氣池容積為 513m3。計(jì)算公式如下： 沼氣池設(shè)計(jì)容積 =（干物質(zhì)日產(chǎn)量 水力滯留期） /發(fā)酵料液濃度 =（ 12d） /8% =513m3 根據(jù)水力滯留期為 12 天，每天的糞污料液處理量為 。 3． 集水調(diào)節(jié)池容積 調(diào)節(jié)池的容積按 V=Q/n 計(jì)算， 其中： V—— 調(diào)節(jié)池有效容積，單位為 m3。 Q—— 畜禽養(yǎng)殖基地每日排污水量，單位 m3/d。此處以日處萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 37 理污水量計(jì)，即 Q=。 n—— 畜禽養(yǎng)殖基地每日的排污次數(shù)。此處以沼氣池進(jìn)料次數(shù)計(jì)， n=1。 由此可得 ： V= 4． 沼氣生產(chǎn)及其利用 （ 1）沼氣生產(chǎn) 日產(chǎn)氣量： Q＝ V q0＝ 750m3 ( ) ≈ 750m3/d。 式中 : Q—— 沼氣產(chǎn)量， V—— 沼氣池容積， q0—— 單位發(fā)酵體積的產(chǎn)氣量，取 q0＝ ( )。 年產(chǎn)氣量： 750m3/d 300d= 萬 m3。 （ 2）沼氣利用 ①發(fā)電 日發(fā)電量： E＝ Q e0＝ 200m3 度 /( )=300 度 /d； 年發(fā)電量： 300度 /d 300d=9 萬度。 ② 沼氣池保溫用氣 在冬季，為保證沼氣池內(nèi)的反應(yīng)溫度維持在 35℃左右，利用沼氣的發(fā)電余熱對(duì)沼氣池的糞污料液進(jìn)行升溫，保證沼氣工程的正常運(yùn)營(yíng)。 a. 冬季沼氣池的散熱量 Q1=F K1 (TDTA) 式中： F—— 沼氣池總散熱面積， m2； F＝ 238 m2。 TD—— 池內(nèi)厭氧發(fā)酵溫度，℃；取 TD=35℃。 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 38 TA—— 罐外介質(zhì)溫度，℃；取 TD=－ 10℃。 K1—— 池蓋、池壁和池底的總傳熱系數(shù) W/(m2?℃ )； 取 K1=(m2?℃ )。 經(jīng)計(jì)算沼氣池的散熱量： Q1=＝ 32387kJ/h b. 冬季加熱糞污所需熱量 Q2=Q/24 (TDTs)γ 式中： Q—— 沼氣池每天的糞污量， ； TD—— 消化溫度， 35℃； Ts—— 入池糞污原有溫度， 10℃； γ —— 糞污比熱，取 4180kJ/ m3?℃ 經(jīng)計(jì)算加熱糞污所需熱量 Q2=335052kJ/h 冬季加熱糞污和維持沼氣池溫度的熱量和為： Q＝ Q1+Q2＝ 32387+335052＝ 367439kJ/h＝ 8818536 kJ/d c. 沼氣發(fā)電余熱 沼氣發(fā)電系統(tǒng)中，沼氣能量在這種方式下經(jīng)歷由化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能的轉(zhuǎn)換過程，其能量轉(zhuǎn)換效率受熱力學(xué)第二定理的限制，熱能不能完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，一般沼氣產(chǎn)生的總能量中有 40％轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能， 60％轉(zhuǎn)變?yōu)?熱能。沼氣發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的大量余熱，作為加熱沼氣池和糞污的熱源，這將節(jié)約大量的熱能，達(dá)到節(jié)省能源，降低能耗的目的。 日沼氣發(fā)電余熱量＝日沼氣產(chǎn)量沼氣熱值余熱可回收率 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 39 ＝ 750 17937 ＝ 6726375kJ/d 發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣余熱由冷卻水收回。熱水送至廢熱鍋爐，產(chǎn)出的蒸汽回用于加熱沼氣池，可滿足沼氣池所需的全部熱量。 本工程年產(chǎn)沼渣肥 2022 噸，年產(chǎn)沼液肥 7000噸。沼渣、沼液作為生態(tài)農(nóng)肥直接施用于周圍農(nóng)田、蔬菜大棚。最終形成“養(yǎng)殖 — 廢棄物資源化 — 種植業(yè)”的良性循環(huán)系統(tǒng)，最大限度提高能源和資源的利用率，實(shí)現(xiàn)污染物的“零排放”。 （ 1）格柵渠 廢水經(jīng)過格柵渠，通過格柵去除廢水中大的懸浮物體后，廢水自流進(jìn)入集污池。 結(jié)構(gòu)形式：鋼砼結(jié)構(gòu) 數(shù) 量： 1 座 主要設(shè)備： ① 機(jī)械格柵： 規(guī) 格 :5mm 數(shù) 量： 1 臺(tái) （ 2）集污池 由于沖洗廢水排放周期性，水量變化大，因此需要將廢水引入集萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 40 污池停留一定的時(shí)間，保證后續(xù)構(gòu)筑物的正常運(yùn)行，若廢水量不足，可采用地下水調(diào)糞，技術(shù)參數(shù)為： 總?cè)莘e： 29m3 結(jié)構(gòu)形式：鋼砼結(jié)構(gòu)，地上 ，地下 數(shù) 量： 1 座 主要設(shè)備：提升泵 型 號(hào)： 80WQ50153 數(shù) 量： 2 臺(tái)（ 1用 1 備） 功 率： （ 3）調(diào)配池 由于豬糞的干物質(zhì)含量較高，須經(jīng)過混合攪拌，調(diào)配池按照一天調(diào)二次糞計(jì)算，技術(shù)參數(shù)為： 總?cè)莘e： 28m3 結(jié)構(gòu)形式：鋼砼結(jié)構(gòu) 數(shù) 量： 1 座 主要設(shè)備： ① 槳式攪拌機(jī) 型 號(hào)： JBJ1213003 功 率： 3kw 數(shù) 量： 1 臺(tái) ② 閘門 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 41 型 號(hào)： 400x400mm 結(jié) 構(gòu)：碳鋼 數(shù) 量： 1 臺(tái) （ 4）折流沉砂渠 由于豬糞中含有大量的砂，所以設(shè)置沉砂單元，進(jìn)行沉砂處理，保證后續(xù)單元正常運(yùn)行，技術(shù)參數(shù)為： 總?cè)莘e： 30m3 結(jié)構(gòu)形式：鋼砼結(jié)構(gòu) 數(shù) 量： 1 座 （ 5）調(diào)節(jié)池 糞污由折流沉砂渠自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)一步稀釋調(diào)解，底部設(shè)置潛水?dāng)嚢柩b置，使之均量均質(zhì)，保證后續(xù)構(gòu)筑物的正常運(yùn)行，技術(shù)參數(shù)為： 總?cè)莘e： 23m3 結(jié)構(gòu)形式：鋼砼結(jié)構(gòu)，地上 ，地下 數(shù) 量： 1 座 主要設(shè)備： ① 潛水?dāng)嚢铏C(jī) 型 號(hào)： 功 率： 數(shù) 量： 1 臺(tái) 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 42 ② 切割泵 型 號(hào)： 功 率： 數(shù) 量： 2 臺(tái)（ 1用 1 備） 核心單元 建設(shè) 750m3CSTR厭氧反應(yīng)罐一座。 （ 1） CSTR反應(yīng)罐 工藝尺寸：反應(yīng)罐尺寸Φ *， 容 積： 750m3 數(shù) 量： 1座 配套設(shè)備： ① 攪拌裝置 功 率： 11kw 數(shù) 量： 1臺(tái) （ 2）獨(dú)立氣柜 氣柜容積計(jì)算： 每天產(chǎn)生的沼氣為 513m179。用于 發(fā)電，則氣柜容積可按 60%取，所以氣柜體積設(shè)計(jì)為 400m179。 工藝尺寸：Φ * 容 積： 400 m179。 數(shù) 量： 1座 （ 3）沼氣凈化器 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 43 ① 脫硫裝置 功 能：用于脫除沼氣中的 H2S氣體 型 號(hào)： TR600 尺 寸： D=， H= 數(shù) 量： 2 臺(tái) ② 氣水分離器 功 能：用來除去沼氣中的凝結(jié)水 型 號(hào)： TRSF600 尺 寸： D=， H= 數(shù) 量： 1 臺(tái) ③ 阻火器 功 能：防止沼氣回火而引起爆炸 型 號(hào)：干式阻火器 數(shù) 量： 1 臺(tái) ④ 沼氣增壓風(fēng) 機(jī) 功 能：增加沼氣的壓力，以便戶用 型 號(hào)： LSR80 數(shù) 量： 1 臺(tái) 后處理單元 （ 1）沼渣沼液濃縮池 總?cè)莘e： 24m3 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 44 結(jié)構(gòu)形式：鋼砼結(jié)構(gòu)，地上 ，地下 數(shù) 量： 1 座 （ 2）沼液貯池 總?cè)莘e： 2022m3 結(jié)構(gòu)形式：半地下式防滲土池，地上 ，地下 數(shù) 量： 1 座 配套設(shè)備 沼液泵 型 號(hào)： WQ50103 功 率： 數(shù) 量： 2 臺(tái)（ 1備 1 用） 配套設(shè)施區(qū) （ 1）辦公室 辦公室約 24m2，磚混結(jié)構(gòu) ，地上式。 （ 2）門衛(wèi)室 門衛(wèi)室 約 12m2，磚混結(jié)構(gòu)，地上式 (3)發(fā)電機(jī)房 發(fā)電機(jī)房 約 36m2，磚混結(jié)構(gòu)， 數(shù)量： 1間 主要設(shè)備： 發(fā)電機(jī) 數(shù)量： 1臺(tái)，型號(hào) 45GF 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 45 （ 3）凈化間 凈化間 約 24m2，磚混結(jié)構(gòu)， 數(shù)量： 1 間 （ 4）電控室 電控室 約 15m2，磚混結(jié)構(gòu)， 數(shù)量： 1 間 （ 7）固液分離間 固液分離間 約 54m2，磚混結(jié)構(gòu)， 數(shù)量： 1 間 主要設(shè)備： 固液分離機(jī) 型號(hào)： LJFIII 數(shù)量： 1臺(tái) 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 46 第 8 章 項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo) 處理能力 項(xiàng)目建成后，日處理糞便 19 噸，年產(chǎn)沼氣 萬 m3。年產(chǎn)沼渣肥 2022 噸 、沼液肥 7000萬噸。 工程技術(shù)水平 處理工藝技術(shù)先進(jìn)，設(shè)施、設(shè)備穩(wěn)定可靠，工程建造質(zhì)量?jī)?yōu)良，結(jié)構(gòu)功能協(xié)調(diào)合理、總體布局美觀大方，工程規(guī)模宏大、壯觀，工程整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)，國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 47 第 9 章 項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容 項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容 土建工程 表 91 主要構(gòu)筑物明細(xì)表 序號(hào) 建設(shè)內(nèi)容 項(xiàng)目類型 建筑形式 單位 數(shù)量 單位造價(jià) 合計(jì) (萬元 ) 一 土建工程 1 集水調(diào)節(jié)池 新建 鋼砼 m3 100 300 2 沼氣池 新建 鋼砼 m3 750 600 3 調(diào)漿池 新建 鋼砼 m3 20 900 4 調(diào)節(jié)沉沙池 新建 鋼砼 m3 100 900 5 計(jì)量加熱池 新建 鋼砼 m3 80 900 6 平板濾池 新建 鋼砼 m3 50 400 7 出料池 新建 鋼砼 m3 30 400 8 貯存池 新建 鋼砼 m3 1000 400 9 PC陽(yáng)光板溫室 新建 磚混 m3 300 400 10 進(jìn)料車間 新建 磚混 m3 100 900 11 干化車間 新建 磚混 m3 100 900 12 脫水、脫硫凈化車間 新建 磚混 m3 50 900 13 綜合辦公室 新建 磚混 m3 50 900 14 化驗(yàn)室 新建 磚混 m3 50 900 17 合計(jì) 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 48 設(shè)備及安裝工程 項(xiàng)目設(shè)備主要有進(jìn)料系統(tǒng)、厭氧反應(yīng)系統(tǒng)、內(nèi)攪拌系統(tǒng)、沼氣凈化設(shè)備、沼氣利用系統(tǒng)等。具體設(shè)備型號(hào)、數(shù)量見表 92。 表 92 主要設(shè)備明細(xì)表 序號(hào) 儀器設(shè)備 購(gòu)置 產(chǎn)品型號(hào) 單位 數(shù)量 單價(jià)（元） 合計(jì)（萬元） 1 機(jī)械格柵 柵距 5mm 道 1 2 提升泵 WQ50103 臺(tái) 2 8500 3 漿式攪拌機(jī) JBJ1213003 臺(tái) 1 19000 4 潛水?dāng)嚢铏C(jī) 5 切割泵 6 CSTR反應(yīng)罐 750m3 套 1 700000 7 攪拌裝置 11Kw 臺(tái) 1 78000 8 獨(dú)立氣柜 500m3 套 1 165000 9 氣水分離器 TRSF600 套 1 20220 10 脫硫塔 TR600 套 2 10000 11 干式阻火器 管道式 套 1 10000 12 增壓風(fēng)機(jī) LSR80 套 2 13 發(fā)電機(jī) 45GF 套 1 14 固液分離機(jī) LJFⅢ 套 1 15 供戶管 材附件 套 1 16 沼液泵 WQ50103 臺(tái) 2 8000 17 太陽(yáng)能增溫系統(tǒng) 臺(tái) 1 18 配電箱 套 2 19 管材管件 套 1 20 自控系統(tǒng) 套 1 21 儀器儀表 套 1 22 防雷接地 套 1 23 CI及噴繪 套 1 24 消防設(shè)施 套 1 合計(jì) 萬頭黑豬養(yǎng)殖基地配套沼氣工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 49 、構(gòu)筑物內(nèi)容及結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)工藝設(shè)計(jì)和建筑摸數(shù)等的要求，確定本工程主要建、構(gòu)筑物的規(guī)模和形式。 集水調(diào)節(jié)池 本項(xiàng)目集水調(diào)節(jié)池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，容積 70m3，池底呈坡形，外形尺寸為 4 米、 ?4 米，池深 米。地下池。 沼氣池 本項(xiàng)目建設(shè) 750 m3沼氣池一座，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在池外設(shè)置保溫層，池內(nèi)設(shè)有 攪拌機(jī)構(gòu)。池外形尺寸為Φ 15米，高度 米。為半地上池。沼氣池采用外墻保溫，保溫材料為苯板和玻璃棉等。 沼氣貯氣柜